重庆工学院：《天然产物化学》课程教学资源（电子教案）第一章总论.doc_大学文库

4 分也在发生变化（多糖和不饱和脂肪酸在降血脂方面的功效；一些天然色素如叶黄酸在抗氧化方面的作用等）。应当强调指出，在中草药及其他天然药物中，真正搞清有效成分的品种是不多的，更多的只是一些生理活性成分，即经过不同程度药效实验或生物活性实验，包括体外（in vitro）、体内实验（in vivo），证明对机体有一定生理活性的成分。但它不一定是真正代表天然药物临床疗效的有效成分。另外，有效成分或生理活性成分不能简单而机械地理解。以氨基酸、蛋白质、多糖类成分为例，在多数场合均视为无效成分，并在加工过程中应尽量除去；但在鹧鸪菜、天花粉、猪苓等药物中，却分别证实是中药驱虫（鹧鸪菜中的氨基酸）、引产（天花粉中的蛋白质）及抗肿瘤（猪苓中的多糖）的有效成分。天然产物化学是运用现代科学的理论与方法研究天然产物中化学成分的一门学科。二、天然产物研究的发展史在人类的史前时期，我们的祖先就已经掌握了用动植物制作箭毒的技术。先民们从各种天然物质中提取药用成分治疗疾病，但在 19 世纪以前，制药的手段比较原始。据国外文献记载，从天然药物中分离其中所含的有机化学成分，始于 1769 年舍勒将酒石（酒石酸氢钾）转化为钙盐，再用硫酸分解制得酒石酸(2,3-二羟基丁二酸)。后来又用类似的方法从天然产物中得到了苯甲酸（1775）、乳酸（1785）(2-羟基丙酸)、没食子酸（1786）（倍酸、五倍子酸，化学名：3，4， 5-三羟基苯甲酸）等有机酸类物质。但古代中国早在这之前就有了明确的记载。例如，明代李延的《医学入门》（1575）中记载了用发酵法从五倍子中得到没食子酸的过程。《本草纲目》卷 39 中则有“看药上长起长霜，则药已成矣”的记

载。这里的“生白”、“长霜”均为没食子酸生成之意,是世界上最早制得的有机酸,比舍勒的发明早了二百年。(黑龙江大庆市中医院目前采用了一项中西医结合新疗法,在槌声引导穿刺下,将自行研制的“五懵子硬化剂”用于卵巢囊肿的治疗,迄今共为00多名患者解除了隐疾。据介绍,“五倍子硬化剂”是由五络子、鸦胆子、元胡等组方而成,经科学提炼形成针剂型。现代药理学研完证实五倍子具有明显的收敛作用,内含鞣酸能使蛋白沉淀;鴉胆子所含的鸦胆子油, 可破坏赘疣细肫的细肫核;元胡镇痛效果好。多药伍用的结杲,能使豪壁上皮细胞发生坏死、蒌缩,失去分逊功能,最终达到治疗的目的。)又如樟脑的记载在中国最早见于1711年洪遵著的《集验方》一书,后由马可波罗传至西方。《本草纲目》卷34下详尽记载了用升华法等制备、纯化樟脑的过程。但欧洲直至18 世纪下半叶才提出了樟脑的纯品。由此可见,古代中国的医药化学与其它自然科学一样,在世界上居于领先地位,故有“医药化学源于中国”的高度评价,这是作为后人的我们应当引以自豪的从药用动植物中提取活性成分则始于19世纪。第一个被提取的成分是吗啡碱,于1805年由德国药师塞图尔自鸦片中提取。(纯净吗啡为无色或白色结晶或粉末,难溶于水,易吸潮。随着杂质含量的増加颜色逐渐加深,粗制吗啡则为咖啡似的棕褐色粉末。在“金三角”地区,吗啡碱和粗制吗啡又称为黄皮”、“黄砒”、“1号海洛因等,在非法买卖中,“黄皮”论“个”数进行交易,每个重1公斤。非法生产的吗啡一般被制成砖块状。东南亚的产品有“999°、“AAA、“OK” 等商标,呈白色、浅黄或棕色。鼻闻有酸味,但吸食时有浓烈香甜味。滥用吗啡者多数采用注射的方法。在同样质量下,注射吗啡的效果比吸食鸦片强烈10-20 倍

5 载。这里的“生白”、“长霜”均为没食子酸生成之意，是世界上最早制得的有机酸，比舍勒的发明早了二百年。（黑龙江大庆市中医院日前采用了一项中西医结合新疗法，在超声引导穿刺下，将自行研制的“五倍子硬化剂”用于卵巢囊肿的治疗，迄今共为 400 多名患者解除了隐疾。据介绍，“五倍子硬化剂”是由五倍子、鸦胆子、元胡等组方而成，经科学提炼形成针剂型。现代药理学研究证实：五倍子具有明显的收敛作用，内含鞣酸能使蛋白沉淀；鸦胆子所含的鸦胆子油，可破坏赘疣细胞的细胞核；元胡镇痛效果好。多药伍用的结果，能使囊壁上皮细胞发生坏死、萎缩，失去分泌功能，最终达到治疗的目的。）又如樟脑的记载在中国最早见于 1711 年洪遵著的《集验方》一书，后由马可波罗传至西方。《本草纲目》卷 34 下详尽记载了用升华法等制备、纯化樟脑的过程。但欧洲直至 18 世纪下半叶才提出了樟脑的纯品。由此可见，古代中国的医药化学与其它自然科学一样，在世界上居于领先地位，故有“医药化学源于中国”的高度评价，这是作为后人的我们应当引以自豪的。从药用动植物中提取活性成分则始于 19 世纪。第一个被提取的成分是吗啡碱，于 1805 年由德国药师塞图尔自鸦片中提取。（纯净吗啡为无色或白色结晶或粉末，难溶于水，易吸潮。随着杂质含量的增加颜色逐渐加深，粗制吗啡则为咖啡似的棕褐色粉末。在“金三角”地区，吗啡碱和粗制吗啡又称为“黄皮”、“黄砒”、“1 号海洛因”等，在非法买卖中，“黄皮”论“个”数进行交易，每个重 1 公斤。非法生产的吗啡一般被制成砖块状。东南亚的产品有“999”、“AAA”、“OK” 等商标，呈白色、浅黄或棕色。鼻闻有酸味，但吸食时有浓烈香甜味。滥用吗啡者多数采用注射的方法。在同样质量下，注射吗啡的效果比吸食鸦片强烈 10-20 倍

6 医用吗啡一般为吗啡的硫酸盐、盐酸盐或酒石酸盐，易溶于水，常制成白色小片状或溶于水后制成针剂。其药理作用有： (1)强烈的麻醉、镇痛作用。吗啡的麻醉、镇痛作用是自然存在的任何一种化合物无法比拟的。它的镇痛范围广泛，几乎适用于各种严重疼痛包括晚期癌变的剧痛，一次给药镇痛时间可达 4-5 小时，并且镇痛时能保持意识及其他感觉不受影响。此外还有明显的镇静作用，能消除疼痛所引起的焦虑、紧张、恐惧等情绪反应，显著提高患者对疼痛的耐受力。 (2)吗啡能抑制大脑呼吸中枢和咳嗽中枢的活动，使呼吸减慢并产生镇压咳作用。 (3)吗啡作用于心血管系统可引起体位性低血压及心动过缓。 (4)对胃肠道平滑肌、括约肌有兴奋作用，使它的张力提高，蠕动减弱，因此有止泻和治便秘的效果。吸食吗啡对神经中枢的副作用表现为嗜睡和性格的改变，引起某种程度的惬意和欣快感；在大脑皮层方面，可造成人注意力、思维和记忆性能的衰退，长期大剂量地使用吗啡，会影起精神失常的症状，出现澹亡和幻觉；在呼吸系统方面，大剂量的吗啡会导致呼吸停止而死亡。吗啡的极易成瘾性使得长期吸食者无论从身体上还是心理上都会对吗啡产生严重的依赖性，造成严重的毒物癖，从而使吗啡成瘾者不断增加剂量以收到相同效果。吸食吗啡的戒断症状有：流汗、颤抖、发热、血压高、肌肉疼痛和挛缩等。）此后的数十年间发掘了大量民间药中的活性成分，如土根碱、奎宁、辛可宁、番木鳖碱、咖啡因、阿托品毛地黄强心苷、毒毛旋花苷、蟾蜍（chan chu）等，以生物碱居多，都具有显著的生理活性，可以代表其原生药，多数至今仍用作药物。但当时只能利用分馏和重结晶来纯化单体成分

7 20 世纪 50 年代先后自印度萝芙木中获得降压活性成分利血平，以及从降血糖药长春花中获得抗癌活性成分春花碱，成为两个很有价值的药物，引起了各方的重视。对海洋天然产物的研究是从 1960 年左右才开始的，到目前已取得了丰硕的成果。如：从被囊类动物中分离得到的具有细胞毒活性的吲哚生物碱；从一些海绵中分离的具有抗白血病的双吲哚物质。天然药物化学的发展有两个转折点。其一是 1930 年前后，由于微量元素分析法的导入，试料量降至毫克水平，推进了天然成分的分析工作。其二是 1960 年代前后，各种层析方法的兴起，使微量天然新成分的分离纯化简便易行。同时红外光谱、核磁共振、质谱等新技术问世，结构研究工作趋向微量，快速和准确。新技术的兴起使研究天然产物化学成分的周期大大缩短。过去，一个天然化合物从天然药物中分离、纯化、到确定结构、人工合成需要很长时间。如吗啡（morphine），1804~1805 年发现、1925 年提出正确结构， 1952 年人工合成，花了约 150 年时间。而利血平（reserpine）从发现、确定结构，到人工合成，只用了几年的时间（1952-1956）。这个速度还在不断增加，仅以生物碱类成分为例，1952-1962 年中发现的新生物碱数目（1107）就已超过了在此之前 100 年中发现的总数（950），但 1962-1972 年的 10 年中发现的新生物碱数（3443）又比前 10 年超出了三倍之多。目前，生物碱类成分数目已达 1 万多个。 20 世纪 80 年代以来，由于分子生物技术的迅猛发展，为有效成分的提取和功能研究提供了新方法，如细胞培养、转基因器官培养和反义技术等。例如利用发根农杆菌转化植物，产生生长迅速、生产效能高而稳定的毛状根培养物，从而产生有效的次生物质

监控亟待改进,特别是中医独特的哲学思想使一般西方人难以理解,成为中药产品在全世界进一步推广发展的严重障碍。所以,新药研究与开发成为当今十分重要和紧迫的课题。中国的天然药物资源情况在中国,天然药物有中药、草药、民族药物及民间药、地方习惯用药等。而且,中药多不单用,绝大多数是按照一定的组方规律配伍应用,构成复方(或方剂),传到近邻日本,则称为“汉方药”。同样的药材,由于组方配伍不同,在疗效及副作用方面都会有所差别。实际上。这也就构成了不同的药物。这一点可以说是中药最大的特点。现在有据可查的中药总数有6000余种(实际常用中药仅300余种),但由之构成的中药复方(方剂)数量则大约是它的十倍。中药及方剂的入药方式有饮片、提取物及有效单体等等。饮片是中医传统的药用方式,局限于医院或家庭应用,特点是容易贯彻辨证论治、因病因人而异的中医哲学思想,但不宜作为商品进入市场流通;提取物及其制剂多为工业化生产方式,经过简单加工提取而成,适宜作为商品进入市场流通,工艺过程不特别复杂,但质量监控难度较大。相信在今后相当长的一个时期内,将会成为中药应用的主要形式,如国内外市场目前应用的各种银杏叶制剂以及大陆目前十分畅销、用于治疗心血管疾病的“地奥心血康”药品等;至于中药有效成分单体,如吗啡、阿托品、长春新碱类等,实际上已经进入了现代药物的范畴,成了所谓的 “西药”。特点是均为工业化生产方式,生产工艺难度较大,但质量监控均有保障从活性提取物出发,进一步采用生物活性跟踪分离方法( bioactivity guided isolation)追踪分离到活性成分单体并测定其结构。所得到的活性成分单体进行进一步的药效、毒性、质量监控研究之后,或直接开发成新药,或进行结

10 监控亟待改进，特别是中医独特的哲学思想使一般西方人难以理解，成为中药产品在全世界进一步推广发展的严重障碍。所以，新药研究与开发成为当今十分重要和紧迫的课题。中国的天然药物资源情况在中国，天然药物有中药、草药、民族药物及民间药、地方习惯用药等。而且，中药多不单用，绝大多数是按照一定的组方规律配伍应用，构成复方（或方剂），传到近邻日本，则称为“汉方药”。同样的药材，由于组方配伍不同，在疗效及副作用方面都会有所差别。实际上。这也就构成了不同的药物。这一点可以说是中药最大的特点。现在有据可查的中药总数有 6000 余种（实际常用中药仅 300 余种），但由之构成的中药复方（方剂）数量则大约是它的十倍。中药及方剂的入药方式有饮片、提取物及有效单体等等。饮片是中医传统的药用方式，局限于医院或家庭应用，特点是容易贯彻辨证论治、因病因人而异的中医哲学思想，但不宜作为商品进入市场流通；提取物及其制剂多为工业化生产方式，经过简单加工提取而成，适宜作为商品进入市场流通，工艺过程不特别复杂，但质量监控难度较大。相信在今后相当长的一个时期内，将会成为中药应用的主要形式，如国内外市场目前应用的各种银杏叶制剂以及大陆目前十分畅销、用于治疗心血管疾病的“地奥心血康”药品等；至于中药有效成分单体，如吗啡、阿托品、长春新碱类等，实际上已经进入了现代药物的范畴，成了所谓的 “西药”。特点是均为工业化生产方式，生产工艺难度较大，但质量监控均有保障。从活性提取物出发，进一步采用生物活性跟踪分离方法（bioactivity 一 guided isolation）追踪分离到活性成分单体并测定其结构。所得到的活性成分单体进行进一步的药效、毒性、质量监控研究之后，或直接开发成新药，或进行结

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